CN108421901A - 一种锁扣热冲压模具 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械加工制造领域，具体的说是一种锁扣热冲压模具，包括伸缩气缸和下模，还包括冲头模块、夹紧模块和顶出模块，冲头模块安装在伸缩气缸上，冲头模块用于对毛坯进行冲压形成锁扣；下模位于冲头模块的下方，下模中间开设有锁扣孔，下模用于配合冲头模块对毛坯进行冲压形成锁扣；夹紧模块安装在下模上，夹紧模块用于毛坯冲压时将毛坯夹紧；顶出模块安装在下模中，顶出模块用于将冲压成型的锁扣顶出下模。本发明主要用于锁扣的热冲压成型，本设备既可以冲压三槽锁扣，也可以冲压六槽锁扣，在冲压不同类型的锁扣时，不需要更换冲头，操作起来方便。

Description

一种锁扣热冲压模具
技术领域
本发明属于机械加工制造领域，具体的说是一种锁扣热冲压模具。
背景技术
锁扣是一种应用于机械设备中的扣式固件，如附图2、附图3所示的锁扣的结构示意图可知，锁扣为六角形结构，中间设有圆形通孔与沿圆形通孔周向均匀分布的六个凹槽或三个凹槽，现有的锁扣采用浇铸加工成形，需要先对金属材料加热使之熔化成液体状，然后把液体状金属浇铸到模具中成形，得到毛坯，再对毛坯进行切割、打磨、热处理等一系列后续加工，才能使产品精度、强度满足使用要求，这样的方式需要进行多道工序加工，不能一次成形，加工较繁琐，使生产效率较低。
现有技术中也出现了一些锁扣热冲压的技术方案，如申请号为201210087710.3的一项中国专利公开了一种锁扣热冲压模具，它包括上模与下模，上模从上至下依次固定连接有模柄、上模架、上模垫板、固定板、弹性体与脱料板，下模从下至上依次固定连接有下模架、下模垫板、定位板与下模套，上模固定有冲头，冲头与弹性体、脱料板滑动配合，下模设有模芯、可上下滑动的下动模，冲头的下底面、下动模与模芯三者围合而成锁扣的冲压型腔，下动模连接有顶出机构。但该技术方案仅能够对冲压成型六槽锁扣，若需冲压三槽锁扣时，需要更换冲头，操作起来非常繁琐，并且冲头冲出的废料不宜倒出。
鉴于此，本发明所述的一种锁扣热冲压模具，能够同时冲压三槽锁扣和六槽锁扣，不需要更换冲头。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种锁扣热冲压模具，本发明主要用于锁扣的热冲压成型，本设备既可以冲压三槽锁扣，也可以冲压六槽锁扣，在冲压不同类型的锁扣时，不需要更换冲头，操作起来方便，通过压紧模块在冲压过程中对毛坯进行压紧，提高冲压成型的精准度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种锁扣热冲压模具，包括伸缩气缸和下模，还包括冲头模块、夹紧模块和顶出模块，所述的冲头模块安装在伸缩气缸上，冲头模块用于对毛坯进行冲压形成锁扣；所述的下模位于冲头模块的下方，下模中间开设有锁扣孔，下模用于配合冲头模块对毛坯进行冲压形成锁扣；所述的夹紧模块安装在下模上，夹紧模块用于毛坯冲压时将毛坯夹紧；所述的顶出模块安装在下模中，顶出模块用于将冲压成型的锁扣顶出下模。
所述的伸缩气缸上固定安装有固定圆盘，固定圆盘上开设有T型凹槽，T型凹槽内安装有支撑杆，支撑杆在T型凹槽内滑动。当需要制作六槽锁扣时，将支撑杆向伸缩气缸方向推动，支撑杆卡到导杆的滑槽内，并将螺帽拧上固定支撑杆和导杆，当伸缩气缸上下移动时，固定圆盘随着伸缩气缸上下移动，固定圆盘带着支撑杆，支撑杆推着导杆，导杆推着圆环块配合冲头一对毛坯进行六槽锁扣冲压成型；当只需制作三槽锁扣时，支撑杆移动到固定圆盘的两端，直接用冲头一对毛坯进行冲压。
所述的支撑杆还包括圆球和弹簧一，支撑杆的两端开设有凹槽，所述的弹簧一位于凹槽内，弹簧一的一端和凹槽固定连接；所述的圆球和弹簧一的另一端固定连接；所述的固定圆盘的T型凹槽远离伸缩气缸的一端开设有半球型凹槽。为了避免支撑杆在固定圆盘的T型凹槽内晃动，支撑杆向与远离伸缩气缸方向推动，圆球卡在半球型凹槽内，支撑杆被固定，防止了支撑杆的晃动；当需要使用支撑杆时，工作人员推动支撑杆，弹簧一受力压缩，圆球进入到支撑杆的凹槽内，支撑杆便可以在T型凹槽内滑动。
所述的冲头模块包括冲头一、圆环块、L型压块、弹簧二、导杆和螺帽，所述的冲头一安装在伸缩气缸的下方，冲头一下端设有周向均匀分布的三个径向凸点，冲头一内开设有圆环形凹槽；所述的圆环块安装在冲头一的圆环形凹槽内，圆环块在圆环形凹槽内上下移动；所述的L型压块均匀安装在圆环块上，L型压块数量为三，L型压块之间形成120度角；所述的弹簧二的一端和圆环块固定连接，弹簧二的另一端和冲头一固定连接；所述的导杆安装在圆环块的上表面，导杆的上端开设有滑槽，导杆的上端还设有螺纹；所述的螺帽安装在导杆的上端。当只需制作三槽锁扣时，圆环块在弹簧二的弹力作用下，圆环块位于冲头一的中间部位，冲头一在伸缩气缸的作用下，对毛坯进行三槽锁扣冲压成型；当需要制作六槽锁扣时，将导杆向下压，将支撑杆向伸缩气缸方向推动，支撑杆卡到导杆的滑槽内，并将螺帽拧上固定支撑杆和导杆，此时L型压块的下底面和冲头一的下底面平齐，在伸缩气缸的作用下，L型压块和冲头一同时对毛坯进行冲压，此时冲压成型的锁扣为六槽锁扣。
所述的夹紧模块包括电机、转盘、压紧块、竖杆和螺纹柱，所述的电机通过支架固定安装在下模上；所述的转盘安装在电机的电机轴上，转盘设有凹槽；所述的螺纹柱固定安装在下模上；所述的压紧块安装在螺纹柱上，压紧块的左端设有通孔，压紧块和螺纹柱是螺纹连接，压紧块用于将毛坯压紧；所述的竖杆穿过压紧块的通孔，竖杆的上端位于转盘的凹槽内。工作时，将毛坯放入到下模中后，电机缓缓转动，电机带动转盘转动，转盘带动竖杆转动，竖杆使压紧块一边绕着螺纹柱转动，一边向下移动，压紧块将毛坯压紧，方便冲孔模块对毛坯进行冲孔。
所述的顶出模块包括转盘二、转动轴、偏心转轮、滑块和顶杆，所述的下模开设有凹槽一、凹槽二和凹槽三，凹槽二位于凹槽一的下方，凹槽三位于凹槽一的右侧，凹槽二分别和凹槽一、凹槽三连通；所述的转盘二位于凹槽一内，转盘二上开设有凹槽，竖杆的下端位于转盘二的凹槽内；所述的转动轴和转盘二固定连接；所述的偏心转轮安装在转动轴上，偏心转轮位于凹槽二内，偏心转轮的左端是半球型结构；所述的滑块位于凹槽二内，滑块位于偏心转轮的右侧，滑块的左端设有半球型结构，滑块的右端为倾斜向下的三棱柱；所述的顶杆位于凹槽三内，顶杆和滑块相互接触，顶杆的下端和滑块的右端切合。工作时，竖杆带着转盘二转动，转盘二带着转动轴转动，转动轴带着偏心转轮转动，当偏心转轮转动和滑块碰撞时，滑块向右侧移动，将顶杆向上顶，顶杆向上移动将成型的锁扣顶出，方便工作人员取出。
所述的转动轴内开设有空心腔室，空心腔室内装有润滑油，转动轴下端安装有气囊，转动轴和气囊开设有圆孔连通；所述的气囊上开设有通孔，该通孔为圆台形孔；所述的凹槽一的内壁还设有半球状凸起，半球状凸起和气囊挤压将润滑油挤出。由于偏心转轮、转动轴和滑块都会和下模产生摩擦，为了减小摩擦，转动轴转动时，气囊受到凹槽一的内壁上半球形凸起的挤压将润滑油挤出，对偏心转轮、转动轴和滑块进行加润滑油润滑；气囊开设的通孔为圆台形孔，由于润滑油表面的张力作用，在没有半球状凸起挤压时，润滑油不会流出，从而保证了设备不使用时，润滑油不会流出。
本发明的有益效果是：
1.本发明所述的一种锁扣热冲压模具，该设备既可以冲压三槽锁扣，也可以冲压六槽锁扣，在冲压不同类型的锁扣时，不需要更换冲头，操作起来方便，在冲压的过程中，加设夹紧模块，有利于冲头模块对毛坯的冲压，冲压更加精准。
2.本发明所述的冲头模块，利用冲头一、圆环块、L型压块、导杆配合支撑杆和伸缩气缸，实现三槽锁扣和六槽锁扣冲压不需要更换冲头，操作起来方便，节约时间，提高工作效率，增加本设备的使用范围。
3.本发明所述的顶出模块，利用偏心转轮、滑块、顶杆、转动轴配合压紧模块，进而实现对成型后的锁扣进行顶出，方便工作人员将成型后的锁扣取出，同时利用气囊和半球状凸起挤压，将气囊内的润滑油挤出，对零部件进行润滑，减少摩擦，提高设备的使用寿命。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的主视图；
图2是六槽锁扣示意图；
图3是三槽锁扣示意图；
图4是本发明图1中A处的放大图；
图5是本发明图1中B处的放大图；
图6是本发明中支撑杆的结构示意图图；
图7是冲头模块的仰视图；
图中：伸缩气缸1、固定圆盘11、支撑杆12、圆球13、弹簧一14、冲头模块2、冲头一21、圆环块22、L型压块23、弹簧二24、导杆25、螺帽26、下模3、夹紧模块4、电机41、转盘42、压紧块43、竖杆44、螺纹柱45、顶出模块5、转盘二51、转动轴52、偏心转轮53、滑块54、顶杆55、气囊56、圆台形孔57、半球状凸起58。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图7所示，本发明所述的一种锁扣热冲压模具，包括伸缩气缸1和下模3，还包括冲头模块2、下模3、夹紧模块4和顶出模块5，所述的冲头模块2安装在伸缩气缸1上，冲头模块2用于对毛坯进行冲压形成锁扣；所述的下模3位于冲头模块2的下方，下模3中间开设有锁扣孔，下模3用于配合冲头模块2对毛坯进行冲压形成锁扣；所述的夹紧模块4安装在下模3上，夹紧模块4用于毛坯冲压时将毛坯夹紧；所述的顶出模块5安装在下模3中，顶出模块5用于将冲压成型的锁扣顶出下模3。
作为本发明的一种实施方式,所述的伸缩气缸1上固定安装有固定圆盘11，固定圆盘11上开设有T型凹槽，T型凹槽内安装有支撑杆12，支撑杆12在T型凹槽内滑动。当需要制作六槽锁扣时，将支撑杆12向伸缩气缸1方向推动，支撑杆12卡到导杆25的滑槽内，并将螺帽26拧上固定支撑杆12和导杆25，当伸缩气缸1上下移动时，固定圆盘11随着伸缩气缸1上下移动，固定圆盘11带着支撑杆12，支撑杆12推着导杆25，导杆25推着圆环块22配合冲头一21对毛坯进行六槽锁扣冲压成型；当只需制作三槽锁扣时，支撑杆12移动到固定圆盘11的两端，直接用冲头一21对毛坯进行冲压。
作为本发明的一种实施方式,所述的支撑杆12还包括圆球13和弹簧一14，支撑杆12的两端开设有凹槽，所述的弹簧一14位于凹槽内，弹簧一14的一端和凹槽固定连接；所述的圆球13和弹簧一14的另一端固定连接；所述的固定圆盘11的T型凹槽远离伸缩气缸1的一端开设有半球型凹槽。为了避免支撑杆12在固定圆盘11的T型凹槽内晃动，支撑杆12向与远离伸缩气缸1方向推动，圆球13卡在半球型凹槽内，支撑杆12被固定，防止了支撑杆12的晃动；当需要使用支撑杆12时，工作人员推动支撑杆12，弹簧一14受力压缩，圆球13进入到支撑杆12的凹槽内，支撑杆12便可以在T型凹槽内滑动。
作为本发明的一种实施方式,所述的冲头模块2包括冲头一21、圆环块22、L型压块23、弹簧二24、导杆25和螺帽26，所述的冲头一21安装在伸缩气缸1的下方，冲头一21下端设有周向均匀分布的三个径向凸点，冲头一21内开设有圆环形凹槽；所述的圆环块22安装在冲头一21的圆环形凹槽内，圆环块22在圆环形凹槽内上下移动；所述的L型压块23均匀安装在圆环块22上，L型压块23数量为三，L型压块23之间形成120度角；所述的弹簧二24的一端和圆环块22固定连接，弹簧二24的另一端和冲头一21固定连接；所述的导杆25安装在圆环块22的上表面，导杆25的上端开设有滑槽，导杆25的上端还设有螺纹；所述的螺帽26安装在导杆25的上端。当只需制作三槽锁扣时，圆环块22在弹簧二24的弹力作用下，圆环块22位于冲头一21的中间部位，冲头一21在伸缩气缸1的作用下，对毛坯进行三槽锁扣冲压成型；当需要制作六槽锁扣时，将导杆25向下压，将支撑杆12向伸缩气缸1方向推动，支撑杆12卡到导杆25的滑槽内，并将螺帽26拧上固定支撑杆12和导杆25，此时L型压块23的下底面和冲头一21的下底面平齐，在伸缩气缸1的作用下，L型压块23和冲头一21同时对毛坯进行冲压，此时冲压成型的锁扣为六槽锁扣。
作为本发明的一种实施方式,所述的夹紧模块4包括电机41、转盘42、压紧块43、竖杆44和螺纹柱45，所述的电机41通过支架固定安装在下模3上；所述的转盘42安装在电机41的电机41轴上，转盘42设有凹槽；所述的螺纹柱45固定安装在下模3上；所述的压紧块43安装在螺纹柱45上，压紧块43的左端设有通孔，压紧块43和螺纹柱45是螺纹连接，压紧块43用于将毛坯压紧；所述的竖杆44穿过压紧块43的通孔，竖杆44的上端位于转盘42的凹槽内。工作时，将毛坯放入到下模3中后，电机41缓缓转动，电机41带动转盘42转动，转盘42带动竖杆44转动，竖杆44使压紧块43一边绕着螺纹柱45转动，一边向下移动，压紧块43将毛坯压紧，方便冲孔模块对毛坯进行冲孔。
作为本发明的一种实施方式,所述的顶出模块5包括转盘二51、转动轴52、偏心转轮53、滑块54和顶杆55，所述的下模3开设有凹槽一、凹槽二和凹槽三，凹槽二位于凹槽一的下方，凹槽三位于凹槽一的右侧，凹槽二分别和凹槽一、凹槽三连通；所述的转盘二51位于凹槽一内，转盘二51上开设有凹槽，竖杆44的下端位于转盘二51的凹槽内；所述的转动轴52和转盘二51固定连接；所述的偏心转轮53安装在转动轴52上，偏心转轮53位于凹槽二内，偏心转轮53的左端是半球型结构；所述的滑块54位于凹槽二内，滑块54位于偏心转轮53的右侧，滑块54的左端设有半球型结构，滑块54的右端为倾斜向下的三棱柱；所述的顶杆55位于凹槽三内，顶杆55和滑块54相互接触，顶杆55的下端和滑块54的右端切合。工作时，竖杆44带着转盘二51转动，转盘二51带着转动轴52转动，转动轴52带着偏心转轮53转动，当偏心转轮53转动和滑块54碰撞时，滑块54向右侧移动，将顶杆55向上顶，顶杆55向上移动将成型的锁扣顶出，方便工作人员取出。
作为本发明的一种实施方式,所述的转动轴52内开设有空心腔室，空心腔室内装有润滑油，转动轴52下端安装有气囊56，转动轴52和气囊56开设有圆孔连通；所述的气囊56上开设有通孔，该通孔为圆台形孔57；所述的凹槽一的内壁还设有半球状凸起58，半球状凸起58和气囊56挤压将润滑油挤出。由于偏心转轮53、转动轴52和滑块54都会和下模3产生摩擦，为了减小摩擦，转动轴52转动时，气囊56受到凹槽一的内壁上半球形凸起的挤压将润滑油挤出，对偏心转轮53、转动轴52和滑块54进行加润滑油润滑；气囊56开设的通孔为圆台形孔57，由于润滑油表面的张力作用，在没有半球状凸起58挤压时，润滑油不会流出，从而保证了设备不使用时，润滑油不会流出。
工作时，将加热成奥氏体状态的毛坯放入到下模3中，夹紧模块4工作将毛坯进行夹紧，电机41缓缓转动，电机41带动转盘42转动，转盘42带动竖杆44转动，竖杆44使压紧块43一边绕着螺纹柱45转动，一边向下移动，压紧块43将毛坯压紧，方便冲孔模块对毛坯进行冲孔；毛坯被夹紧后，冲头模块2启动，冲头模块2对毛坯进行冲压成型，当只需制作三槽锁扣时，圆环块22在弹簧二24的弹力作用下，圆环块22位于冲头一21的中间部位，冲头一21在伸缩气缸1的作用下，对毛坯进行三槽锁扣冲压成型；当需要制作六槽锁扣时，将导杆25向下压，将支撑杆12向伸缩气缸1方向推动，支撑杆12卡到导杆25的滑槽内，并将螺帽26拧上固定支撑杆12和导杆25，此时L型压块23的下底面和冲头一21的下底面平齐，在伸缩气缸1的作用下，L型压块23和冲头一21同时对毛坯进行冲压，此时冲压成型的锁扣为六槽锁扣；毛坯冲压成型，毛坯形成锁扣，夹紧模块4反向转动，夹紧模块4不在对锁扣进行夹紧，同时顶出模块5工作，将锁扣从下模3中顶出，电机41缓缓反向转动，电机41带动转盘42转动，转盘42带动竖杆44转动，竖杆44使压紧块43一边绕着螺纹柱45反向转动，一边向上移动，压紧块43不在对锁扣压紧，同时竖杆44带着转盘二51转动，转盘二51带着转动轴52转动，转动轴52带着偏心转轮53转动，当偏心转轮53转动和滑块54碰撞时，滑块54向右侧移动，将顶杆55向上顶，顶杆55向上移动将成型的锁扣顶出，方便工作人员取出。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种锁扣热冲压模具，包括伸缩气缸(1)和下模(3)，其特征在于：还包括冲头模块(2)、夹紧模块(4)和顶出模块(5)，所述的冲头模块(2)安装在伸缩气缸(1)上，冲头模块(2)用于对毛坯进行冲压形成锁扣；所述的下模(3)位于冲头模块(2)的下方，下模(3)中间开设有锁扣孔，下模(3)用于配合冲头模块(2)对毛坯进行冲压形成锁扣；所述的夹紧模块(4)安装在下模(3)上，夹紧模块(4)用于毛坯冲压时将毛坯夹紧；所述的顶出模块(5)安装在下模(3)中，顶出模块(5)用于将冲压成型的锁扣顶出下模(3)。
2.根据权利要求1所述的一种锁扣热冲压模具，其特征在于：所述的伸缩气缸(1)上固定安装有固定圆盘(11)，固定圆盘(11)上开设有T型凹槽，T型凹槽内安装有支撑杆(12)，支撑杆(12)在T型凹槽内滑动。
3.根据权利要求2所述的一种锁扣热冲压模具，其特征在于：所述的支撑杆(12)还包括圆球(13)和弹簧一(14)，支撑杆(12)的两端开设有凹槽，所述的弹簧一(14)位于凹槽内，弹簧一(14)的一端和凹槽固定连接；所述的圆球(13)和弹簧一(14)的另一端固定连接；所述的固定圆盘(11)的T型凹槽远离伸缩气缸(1)的一端开设有半球型凹槽。
4.根据权利要求1所述的一种锁扣热冲压模具，其特征在于：所述的冲头模块(2)包括冲头一(21)、圆环块(22)、L型压块(23)、弹簧二(24)、导杆(25)和螺帽(26)，所述的冲头一(21)安装在伸缩气缸(1)的下方，冲头一(21)下端设有周向均匀分布的三个径向凸点，冲头一(21)内开设有圆环形凹槽；所述的圆环块(22)安装在冲头一(21)的圆环形凹槽内，圆环块(22)在圆环形凹槽内上下移动；所述的L型压块(23)均匀安装在圆环块(22)上，L型压块(23)数量为三，L型压块(23)之间形成120度角；所述的弹簧二(24)的一端和圆环块(22)固定连接，弹簧二(24)的另一端和冲头一(21)固定连接；所述的导杆(25)安装在圆环块(22)的上表面，导杆(25)的上端开设有滑槽，导杆(25)的上端还设有螺纹；所述的螺帽(26)安装在导杆(25)的上端。
5.根据权利要求1所述的一种锁扣热冲压模具，其特征在于：所述的夹紧模块(4)包括电机(41)、转盘(42)、压紧块(43)、竖杆(44)和螺纹柱(45)，所述的电机(41)通过支架固定安装在下模(3)上；所述的转盘(42)安装在电机(41)的电机(41)轴上，转盘(42)设有凹槽；所述的螺纹柱(45)固定安装在下模(3)上；所述的压紧块(43)安装在螺纹柱(45)上，压紧块(43)的左端设有通孔，压紧块(43)和螺纹柱(45)是螺纹连接，压紧块(43)用于将毛坯压紧；所述的竖杆(44)穿过压紧块(43)的通孔，竖杆(44)的上端位于转盘(42)的凹槽内。
6.根据权利要求4所述的一种锁扣热冲压模具，其特征在于：所述的顶出模块(5)包括转盘二(51)、转动轴(52)、偏心转轮(53)、滑块(54)和顶杆(55)，所述的下模(3)开设有凹槽一、凹槽二和凹槽三，凹槽二位于凹槽一的下方，凹槽三位于凹槽一的右侧，凹槽二分别和凹槽一、凹槽三连通；所述的转盘二(51)位于凹槽一内，转盘二(51)上开设有凹槽，竖杆(44)的下端位于转盘二(51)的凹槽内；所述的转动轴(52)和转盘二(51)固定连接；所述的偏心转轮(53)安装在转动轴(52)上，偏心转轮(53)位于凹槽二内，偏心转轮(53)的左端是半球型结构；所述的滑块(54)位于凹槽二内，滑块(54)位于偏心转轮(53)的右侧，滑块(54)的左端设有半球型结构，滑块(54)的右端为倾斜向下的三棱柱；所述的顶杆(55)位于凹槽三内，顶杆(55)和滑块(54)相互接触，顶杆(55)的下端和滑块(54)的右端切合。
7.根据权利要求6所述的一种锁扣热冲压模具，其特征在于：所述的转动轴(52)内开设有空心腔室，空心腔室内装有润滑油，转动轴(52)下端安装有气囊(56)，转动轴(52)和气囊(56)开设有圆孔连通；所述的气囊(56)上开设有通孔，该通孔为圆台形孔(57)；所述的凹槽一的内壁还设有半球状凸起(58)，半球状凸起(58)和气囊(56)挤压将润滑油挤出。
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